Научная статья на тему 'Спектральные и электрооптические свойства сополимеров 9,9-диоктилфлуорена и 2,1,3-бензотиадиазола в растворах'

Спектральные и электрооптические свойства сополимеров 9,9-диоктилфлуорена и 2,1,3-бензотиадиазола в растворах Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

CC BY
181
29
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ХРОМОФОРЫ / CHROMOPHORES / БЕЛАЯ ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ / WHITE LIGHT LUMINESCENCE / ФЛЮОРЕСЦЕНЦИЯ / FLUORESCENCE / ПОЛИФЛУОРЕН / POLYFLUORENE

Аннотация научной статьи по химическим наукам, автор научной работы — Евлампиева Наталья Петровна, Хурчак Александр Петрович, Носова Галина Ивановна, Смыслов Руслан Юрьевич, Березин Иван Андреевич

Спектральные свойства и равновесный электрооптический эффект Керра двух люмино форов сополимеров 9,9-диоктилфлуорена с 2,1,3-бензотиадиазолом одинакового состава 99 : 1, синтезированных с использованием реакций Сузуки и Ямамото, были исследова ны в растворах. Установлено, что спектры флюоресценции для сополимеров в хлорофор ме различны, причем эффективный перенос энергии с основного сохромофора флуорена на 2,1,3-бензотиадиазол наблюдается только для одного из них, синтезированного по мето ду Сузуки. Различия в люминесцентных свойствах сополимеров объяснены неидентичной микроструктурой их молекул. Использование реакции Сузуки приводит к статистическо му распределению звеньев бензотиадиазола в цепях полифлуорена на расстояниях порядка длины сопряжения, тогда как применение реакции Ямамото вызывает формирование бло ков бензотиадиазола, которые неравномерно распределены в молекулах сополимера.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим наукам , автор научной работы — Евлампиева Наталья Петровна, Хурчак Александр Петрович, Носова Галина Ивановна, Смыслов Руслан Юрьевич, Березин Иван Андреевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

SPECTRAL AND ELECTROOPTICAL PROPERTIES OF 9,9-DIOCTYLFLUORENE AND 2,1,3-BENZOTHIADIAZOLE COPOLYMERS IN SOLUTIONS

Spectral properties and equilibrium of two luminophores’ copolymers of 9,9-dioctylfluorene and 2,1,3-benzothiadiazole of an equal 99 : 1 content, synthesized by means of Suzuki and Ya mamoto reactions electrooptical Kerr effect have been studied in solutions. It was established that the fluorescence spectra difference for copolymers in chloroform with the observation of ef fective energy transfer from the basic co-chromophore fluorene to 2,1,3-benzothiadiazole only for one of them, synthesized using Suzuki method. The difference of the luminescent properties of copolymers has been explained by the nonidentical microstructure of their molecules. Utilization of Suzuki reaction leads to statistical distribution of benzothiadiazole units in polyfluorene chain at the distances of about a conjugation length, while utilization of Yamamoto reaction causes benzothiadiazole block formation that are inhomogeneously distributed in copolymer molecules.

Текст научной работы на тему «Спектральные и электрооптические свойства сополимеров 9,9-диоктилфлуорена и 2,1,3-бензотиадиазола в растворах»

УДК 541.65:539.199:535.372

Вестник СПбГУ. Сер. 4. Т. 1 (59). 2014. Вып. 3

Н. П. Евлампиева1, А. П. Хурчак1, Г. И. Носова2, Р. Ю. Смыслов2, И. А. Березин2, А. В. Якиманский1'2

СПЕКТРАЛЬНЫЕ И ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СОПОЛИМЕРОВ 9,9-ДИОКТИЛФЛУОРЕНА И 2,1,3-БЕНЗОТИАДИАЗОЛА В РАСТВОРАХ*

1 Санкт-Петербургский государственный университет, 199034, Санкт-Петербург, Российская Федерация

2 Институт высокомолекулярных соединений РАН, 199004 Санкт-Петербург, Российская Федерация

Спектральные свойства и равновесный электрооптический эффект Керра двух люминофоров — сополимеров 9,9-диоктилфлуорена с 2,1,3-бензотиадиазолом одинакового состава 99 : 1, синтезированных с использованием реакций Сузуки и Ямамото, были исследованы в растворах. Установлено, что спектры флюоресценции для сополимеров в хлороформе различны, причем эффективный перенос энергии с основного сохромофора флуорена на 2,1,3-бензотиадиазол наблюдается только для одного из них, синтезированного по методу Сузуки. Различия в люминесцентных свойствах сополимеров объяснены неидентичной микроструктурой их молекул. Использование реакции Сузуки приводит к статистическому распределению звеньев бензотиадиазола в цепях полифлуорена на расстояниях порядка длины сопряжения, тогда как применение реакции Ямамото вызывает формирование блоков бензотиадиазола, которые неравномерно распределены в молекулах сополимера. Биб-лиогр. 15 назв. Ил. 4. Табл. 1.

Ключевые слова: хромофоры, белая люминесценция, флюоресценция, полифлуорен.

N.P. Yevlampieva1, A. P. Khurchak1, G. I. Nosova2, R. Yu. Smyslov2, I. A. Berezin2, A. V. Yakimansky1'2

SPECTRAL AND ELECTROOPTICAL PROPERTIES OF 9,9-DIOCTYLFLUORENE AND 2,1,3-BENZOTHIADIAZOLE COPOLYMERS IN SOLUTIONS

1 St. Petersburg State University, 199034, St. Petersburg, Russian Federation

2 Institute of Macromolecular Compounds of Russian Academy of Sciences, 199004 St. Petersburg, Russian Federation

Spectral properties and equilibrium of two luminophores' — copolymers of 9,9-dioctylfluorene and 2,1,3-benzothiadiazole of an equal 99 : 1 content, synthesized by means of Suzuki and Ya-mamoto reactions — electrooptical Kerr effect have been studied in solutions. It was established that the fluorescence spectra difference for copolymers in chloroform with the observation of effective energy transfer from the basic co-chromophore fluorene to 2,1,3-benzothiadiazole only for one of them, synthesized using Suzuki method. The difference of the luminescent properties of copolymers has been explained by the nonidentical microstructure of their molecules. Utilization of Suzuki reaction leads to statistical distribution of benzothiadiazole units in polyfluorene chain at the distances of about a conjugation length, while utilization of Yamamoto reaction causes benzothiadiazole block formation that are inhomogeneously distributed in copolymer molecules. Refs 15. Figs 4. Tables 1.

Keywords: chromophores, white light luminescence, fluorescence, polyfluorene.

Введение. Сопряжённые полимеры с ковалентно включёнными в их цепь хромофорными фрагментами в последнее десятилетие активно исследуются как функциональные материалы для органической электроники. Они нашли применение в таких устройствах, как светодиоды, органические полевые транзисторы, тонкоплёночные сен-

* Работа выполнена при поддержке гранта СПбГУ № 11.0.51.2010.

соры, фотовольтаические ячейки [1]. Полифлуорен, на основе которого получены первые органические светодиоды и разработаны разнообразные материалы для применения в фотонике и оптоэлектронике [2], относится к типу сопряжённых полимеров, которые при химической модификации способны существенно изменять свои оптические свойства. В последние годы полимерные производные гексил- и октилфлуорена изучаются как люминофорные материалы для светодиодов белого свечения. Для этого в основную цепь алкилзамещённых полифлуоренов, излучающих в синей области спектра, ковалентно включают небольшое количество хромофорных фрагментов, излучающих зелёный и/или красный свет [2-5]. С этой целью недавно были синтезированы сополимеры полидигексилфлуорена с тиофеновыми фрагментами [3, 4] и полидиоктил-флуорены с бензотиазольными и другими хромофорными фрагментами [5-7]. Плёнки указанных сополимеров показывают сильную зависимость спектра люминесценции от строения их макромолекул [2-6]. Химическая структура вводимых сохромофоров, их распределение и количество, порядок чередования с мономерами полифлуорена — все эти факторы оказывают влияние на оптические свойства сополимеров. В настоящее время можно сделать вывод о том, что условия получения сополимеров флуорена с другими хромофорами могут оказывать влияние на излучательную способность их плёнок. Однако экспериментальные данные в этой области пока ещё недостаточны для обобщающих заключений. В связи с этим представляется актуальным целенаправленное изучение влияния типа реакции синтеза на микроструктуру цепей, молекулярные и эмиссионные свойства сополимеров флуорена с другими хромофорами.

В нашей работе методом поликонденсации с использованием реакции Сузуки [8] и реакции Ямамото [9] были синтезированы два сополимера 9,9-диоктилфлуорена (ДОФ) и 2,1,3-бензотиадиазола (БТД):

В силу особенностей механизма указанных реакций [8, 9] одна из них (реакция Сузуки) обеспечивает изоляцию отдельных БТД фрагментов, тогда как вторая (реакция Ямамото) может приводить к образованию блоков БТД-звеньев в цепи сополимера. Концентрация БТД звеньев в составе обоих сополимеров соответствовала 1 мол. %.

В работе были изучены спектры поглощения и флюоресценции растворов синтезированных сополимеров ДОФ-БТД, а также их молекулярные свойства методом электрооптического эффекта Керра [10]. Для анализа электрооптических данных использовали моделирование фрагментов цепей квантово-химическим полуэмпирическим методом АМ1 [11]. Нашей задачей было выяснение влияния двух разных способов синтеза сополимеров ДОФ-БТД на их микроструктуру, конформационные и люминесцентные свойства.

Экспериментальная часть. Методика синтеза. Два идентичных по составу сополимера 9,9-диоктил-флуорена с 2,1,3-бензотиадиазолом (ДОФ-БТД), содержащих 1 мол. % звеньев БТД, были синтезированы с помощью разных реакций.

Сополимер 1 был получен из смеси 2,7-дибром-9,9-диоктилфлуорена (99 мол. %) с 4,7-дибром-2,1,3-бензотиадиазола (1 мол. %) в условиях реакции Ямамото [9]. В данном случае, согласно [9], возможно последовательное включение БТД-фрагментов в растущую цепь сополимера.

Сополимер 2 был получен методом поликонденсации по механизму реакции Сузуки [8] между 9,9-диоктил-2,7-£тс-(триметиленборат)флуореном и мольным эквивалентом смеси 2,7-дибром-9,9-диоктилфлуорена (99 мол. %) с 4,7-дибром-2,1,3-бензотиадиазо-лом (1 мол. %). Поскольку в этих условиях рост цепи возможен только в результате кросс-сочетания между группами брома и триметиленбората, то БТД-фрагменты в цепи всегда разделены как минимум одним звеном ДОФ [8].

Реакции проходили при 100 % конверсии реагентов. Общая структурная формула приведена выше.

Молекулярную массу синтезированных полимеров определяли хроматографиче-ским методом при градуировке по полистирольным стандартам с молекулярной массой 40 и 80 • 103 г/моль. Для исследования были отобраны образцы с молекулярной массой (50 ± 3) • 103 г/моль.

Методы исследования.

Спектральные методы. Спектры поглощения определяли на автоматизированном спектрофотометре СФ-2000, управляемом программой «БЕБсап» (ОКБ «Спектр», Санкт-Петербург). Основные характеристики прибора: спектральный диапазон от 190 до 1100 нм, наименьший разрешаемый спектральный интервал 1 нм. Спектральные измерения проведены в кварцевой ячейке длиной 1 см по ходу луча при температуре 294 К. Спектры поглощения изучали в бензоле и хлороформе в интервале концентраций растворов (0,1 + 1,0) • 10~4 г/см3.

Спектры фотолюминесценции сополимеров в растворах в хлороформе изучали с использованием люминесцентного спектрофотометра LS-100 (РТ1®, Канада). Спектральная ширина щелей монохроматоров возбуждения и наблюдения на входе и выходе образцового отделения — 4 нм. Для записи спектров флюоресценции использовали излучение ксеноновой лампы в импульсном режиме: 100 Гц с окном интегрирования сигнала 0-100 мкс и интервалом измерения 1 нм. Возбуждение люминесценции осуществляли при 365 нм. Фотолюминесценцию во флюоресцентном режиме наблюдали в диапазоне 375-720 нм, захватывая весь видимый диапазон. Для анализа флюоресценции использовали нормированные спектры: интенсивность люминесценции при 417 нм приводили к 100 усл. ед., что позволяло сравнивать относительную интенсивность для разных сополимеров, давая возможность выявить влияние внутримолекулярной миграции энергии в растворе. Использование низких концентраций растворов полимеров (0,05 + 0,1) • 10~4 г/см3 обеспечило мономолекулярный уровень люминесцентных исследований.

Электрооптический эффект Керра. Равновесный электрооптический эффект измеряли в импульсном электрическом поле при длительности прямоугольных импульсов 1 мс. Напряжение, подаваемое на ячейку, изменяли в интервале от 0 до 1000 В. Для фотоэлектрической регистрации двойного лучепреломления Дп, возникающего в растворе под действием электрического поля, использовали компенсационную методику [10]. Источником света служил твердотельный лазерный модуль (X = 650 нм, 5 мВт), компенсатором — тонкая слюдяная пластинка с разностью фаз 0,01 х 2п. Измерения проводили в кварцевой ячейке длиной 2 см с впаянными полуцилиндрическими титановыми электродами, зазор между которыми составлял 0,05 см. Электрооптические свойства исследованных сополимеров характеризовали величиной удельной постоянной Керра К, которую определяли согласно соотношению

К = Иш

Дп Дп

(1)

Е2с

где (Дп — Дпо) — разность двойного лучепреломления раствора при концентрации с и растворителя соответственно; Е — напряжённость электрического поля.

Результаты и их обсуждение. Задачи «настройки/коррекции» люминесцентных свойств полифлуоренов, как было отмечено во введении, решаются путём включения в их цепи малого количества сохромофорных групп, которые за счёт переноса энергии возбуждения от основного хромофора — флуорена или его производного, как в нашем случае — диоктилфлуорена (ДОФ), на сохромофоры будут вызывать появление дополнительных полос в спектре люминесценции сополимера. Для эмиссионного белого свечения плёнок нужно добиваться максимального расширения спектра люминесценции сополимера полифлуорена в красную область [2-7].

Содержание в цепях сополимеров ~ 1 мол. % БТД-хромофоров было достаточно малым для того, чтобы эти группы не могли внести заметный вклад в поглощение сополимеров 1 и 2 в растворах. Из представленных на рис. 1 спектральных зависимостей видно, что оба сополимера имеют полностью идентичные спектры, где максимум при длине волны X = 385 нм относится к поглощению основного хромофора — ДОФ. При этом, несмотря на одинаково малое содержание в них БТД-хромофоров, люминесцентные свойства сополимеров 1 и 2 оказались различными.

На рис. 2 показаны нормированные спектры флюоресценции сополимеров 1 и 2 в хлороформе. Только для сополимера 2 имеет место эффективный перенос энергии с ДОФ- на БТД-фрагменты, что реализуется в появлении дополнительного пика с максимумом при X = 560 нм и перераспределении интенсивности отдельных пиков (кривая 2). В спектре флюоресценции раствора сополимера 1 (кривая 1) это явление полностью отсутствует. Спектр сополимера 1 демонстрирует типичный для алкильно-го производного флуорена вид зависимости флюоресценции от длины волны с двумя максимумами в сине-голубой области [2, 5].

С учётом особенностей реакций синтеза сополимеров 1 и 2 [8, 9] полученные в разбавленных растворах спектры флюоресценции позволяют сделать вывод о специфичности распределения БТД-хромофоров в цепях каждого из них.

Поскольку перенос энергии возбуждения в изолированных молекулах сополимеров осуществляется непосредственно в месте соединения звеньев ДОФ-БТД, то очевидно, что у сополимера 2 таких контактных связей должно быть больше, чем у сополимера 1 . Это связано с тем, что реакция Сузуки обеспечивает распределение БТД-фрагментов

1,0

I

о

8 0,5-я '

и &

о

13

о С

0,0

300

400

X, нм

500

600

Рис. 1. Спектры поглощения сополимеров 1 и 2 в бензоле при концентрации 0,12 • 10 4 г/см3

50-

0-

400

500

600

X , нм

700

Рис. 2. Нормированные спектры флюоренценции растворов сополимеров 1 и 2 в хлороформе при концентрациях 0,1 • 10~4 г/см3

в цепи сополимера только в окружении флуореновых фрагментов, т. е. в виде последовательностей ДОФ-БТД-ДОФ. В сополимере 1 (реакция Ямамото), по-видимому, действительно реализуется блочная микроструктура, т. е. формируются последовательности типа БТД-БТД. В этом случае при том же процентном содержании БТД-звеньев, что и у сополимера 2 (реакция Сузуки), число контактов ДОФ- и БТД-звеньев у сополимера 1 должно быть меньше. Поэтому в спектре флюоресценции сополимера 1 не наблюдается сколько-нибудь заметного переноса энергии с ДОФ- на БТД-хромофоры. Для этого в изолированных молекулах сополимера 1 недостаточна концентрация контактов звеньев ДОФ-БТД.

Полученные спектры флюоресценции сополимеров можно рассматривать как доказательство того, что использование различных реакций синтеза ведёт к различиям в микроструктуре молекул сополимеров ДОФ-БТД. Кроме того, мы получили экспериментальное подтверждение возможности эффективного переноса энергии возбуждения с ДОФ на БТД по цепи даже при весьма малом (1 мол. %) содержании звеньев БТД в составе сополимеров, что соответствует присутствию в среднем четырёх БТД-фрагментов в составе одной молекулы сополимера.

Перенос энергии возбуждения в сополимерах ДОФ-БТД, спектры флюоресценции которых изучают в условиях разбавленных растворов, осуществляется по цепи сопряжения. Как известно, эффективная длина сопряжения для полимеров, содержащих ненасыщенные связи, в наибольшей степени зависит от термодинамической жёсткости цепи полимера [1]. Чаще всего для сопряжённых полимеров этот параметр определяется из спектров поглощения последовательного ряда олигомеров, поскольку удлинение системы сопряжения сопровождается «красным» сдвигом максимума полосы поглощения относительно мономера [1, 2]. Начиная с некоторого п-мера смещение положения максимума поглощения прекращается, что свидетельствует об утрате корреляционных взаимодействий в цепи олигомера.

Мы не располагали таким рядом олигомеров и использовали другую возможность для оценки эффективной длины сопряжения сополимеров ДОФ-БТД. В случае поли-флуоренов, которые поляризуются в электрическом поле в основном по деформационному механизму [12], это удобно сделать, основываясь на экспериментальных данных по электрооптическому эффекту Керра в растворах.

Согласно теоретическим представлениям, удельная постоянная Керра полимеров может зависеть от длины цепи, но довольно быстро достигает насыщения [10]. Когда степень полимеризации макромолекул становится достаточно большой для применения к их описанию гауссовой статистики, их электрооптические свойства в растворе утрачивают зависимость от степени полимеризации и определяются так называемым кинетическим фрагментом цепи. Этот фрагмент независим от остальных фрагментов цепи в своём поведении во внешнем электрическом поле, и поэтому характеризует длину корреляционных взаимодействий его мономерных звеньев, т. е. равновесную жёсткость [10]. Поскольку степень полимеризации сополимеров 1 и 2 при молекулярной массе 50 • 103 превышает 120, то вполне допустимо считать свойства цепей рассматриваемых сополимеров в растворах в электрическом поле соответствующими гауссовым цепям.

На рис. 3 показаны зависимости величины двойного лучепреломления Дп от квадрата напряжённости электрического поля в растворах одного из сополимеров. Все представленные зависимости линейны, т. е. свидетельствуют о выполнимости закона Керра для растворов сополимеров ДОФ-БТД. Из наклонов прямых Дп = /(Е2) определяли величину удельной постоянной Керра в интервале концентраций раствора от 0,1 до 0,6 • 10~2 г/см3. Электрооптические свойства исследованных сополимеров оказались близки, о чём свидетельствуют концентрационные зависимости К (см. (1)), представленные на рис. 4. Сходство электрооптических свойств неудивительно, поскольку оба вещества на 99 % состоят из одинаковых мономерных звеньев.

Ди-108

Рис. 3. Зависимость величины двойного лучепреломления Дп от квадрата напряжённости электрического поля Е2 для растворителя (1) и растворов сополимера 2 в бензоле при концентрациях 0,178 (2), 0,297 (3) и 0,5761 х

х 10"

(4)

0,2 0,3 0,4 £Ч0-4, 300 В2/см2

Рис. 4. Концентрационная зависимость величины удельной постоянной Керра для сополимеров 1 и 2 в бензоле

Экспериментальную величину K = (2,5 ± 0,1) • 10~10 (СГС) для сополимеров 1 и 2 сопоставляли с расчётными величинами K для олигомеров ДОФ (таблица). С этой целью квантово-химическим полуэмпирическим методом АМ1 в рамках программы HyperChem моделировали олигомеры ДОФ и определяли тензор оптической поляризуемости, дипольный момент и его направление относительно оси наибольшей поляризуемости для полностью оптимизированных модельных молекул [13]. Значение удельной постоянной Керра K модельных молекул рассчитывали, используя соотношение теории электрооптического эффекта Керра в жидкостях Ланжевена—Борна [10]:

K

2nNA (n2 + 2)2(е0 + 2)2ДЬ

1215kT

no

ДЬ

~М + МкТ

ц2 (3 cos2 в - 1)

2

(2)

где ДЬ = -\/[(Ь\ — Ьг)2 + (&2 — &з)2 + (Ъз ~ &1)2]/2 — анизотропия оптической поляризуемости; &1, 62, Ьз — собственные значения тензора оптической поляризуемости; в — угол между направлением оси наибольшей поляризуемости и направлением постоянного ди-польного момента ц; М — молекулярная масса; Т — абсолютная температура; Ма — число Авогадро; по и £о — показатель преломления и диэлектрическая проницаемость растворителя.

Расчётные молекулярные параметры и значения удельной постоянной Керра К для модельных олигомеров диоктилфлуорена

п* М, г/моль АЬ- 1024, см3 д К • ю10, см6-г"1 (300 В)2"

2 471 46,38 0,09 0,77

3 691 71,7 0,1 1,25

4 911 100 0,12 1,84

5 1132 127 0,14 2,4

6 1352 155,7 0,19 3,015

7 1572 183,5 0,21 3,569

* Число мономерных единиц ДОФ в олигомере.

** См. формулу (2), расчёт сделан для бензола в качестве растворителя; угол в изменялся в пределах 39-48°.

Как видно из данных таблицы, значение удельной постоянной Керра модельных олигомеров растёт с увеличением числа мономерных единиц в п-мере. Экспериментальное значение удельной постоянной Керра для исследованных сополимеров соответствует расчётной для пентамера ДОФ. Это означает, что эффективная длина сопряжения для цепей сополимеров ДОФ-БТД не превышает длины пяти мономерных единиц и составляет « 35 А. Такая оценка длины сопряжения вполне коррелирует с имеющимися спектральными и расчётными литературными данными для полифлуоренов подобной структуры. Имеются многочисленные спектральные данные о том, что для различных олигомерных производных флуоренов сдвиг спектра поглощения в красную область с удлинением цепи прекращается для пента-, гексамеров, т. е. длина сопряжения для полимеров этого класса соответствует 5-6 мономерным единицам [2, 14]. Исходя из полученной нами оценки длины кинетического фрагмента цепи ДОФ, можно отметить, что исследованные полиоктифлуорены не относятся к жесткоцепным полимерам, для которых корреляционные взаимодействия в цепях распространяются на десятки мономерных звеньев [10].

То, что перенос энергии возбуждения с ДОФ- на БТД-звенья наблюдается в спектрах флюоресценции только сополимера 2 (реакция Сузуки), может быть связано с расположением БТД-звеньев в цепях этого сополимера на расстоянии порядка 35 A, т. е. в пределах длины корреляционных взаимодействий мономерных звеньев. В случае сополимера 1 (реакция Ямамото) расстояния между отдельными БТД-фрагментами или их блоками, вероятно, существенно превышают длину сопряжения, и, следовательно, в пределах одной макромолекулы невозможна корреляция в испускании ими фотонов при люминесценции. Это, наравне с отмеченной выше недостаточной концентрацией контактов звеньев ДОФ-БТД, также может быть причиной отсутствия проявления эффективного переноса энергии в спектрах флюоресценции сополимера 1 .

Таким образом, проведенное исследование показало различие в люминесцентных свойствах сополимеров 1 и 2 в растворе, обусловленное следующими различиями в микроструктуре этих сополимеров. Во-первых, отсутствием повторяющихся последовательностей БТД-звеньев в макромолекулах сополимера 2 и, во-вторых, распределением в нем изолированных БДТ-звеньев на расстояниях порядка эффективной длины сопряжения для полидиоктилфлуорена. Такой тип распределения БТД-звеньев в цепях ДОФ-БТД сополимеров даёт реакция Сузуки. Реакция Ямамото приводит к существенно неравномерному и, вероятно, блочному распределению БТД-хромофоров по цепи сополимера (возможно только в конце или только в начале цепи).

В заключение можно отметить, что при указанных выше микроструктурных различиях молекул плёнки сополимеров ДОФ-БТД, очевидно, также будут обладать различными спектрами люминесценции. Однако в силу иного механизма переноса энергии возбуждения в плёнках сопряжённых полимеров [1, 15] в сравнении с их растворами предсказывать люминесцентные свойства плёнок сополимеров 1 и 2 некорректно на основании их люминесценции в растворе.

Литература

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

1. Organic electronics II: More materials and applications / ed. by H. Klauk. Wiley & Sons, 2012. 440 p.

2. Polyfluorenes / eds U. Scherf, D. Neber. Springer, 2008.

3. Schulz G. L., ChenX., HoldcroftS. High band gap poly(9,9-dihexylfluorene-altbithiophene) blended with 6,6.-phenyl C61 butyric acid methyl ester for use in efficient photovoltaic devices // Appl. Phys. Lett. 2009. Vol. 94. 023302.

4. TangW., KeL., TanL. et al. Conjugated copolymers based on fluorene-thieno3,2-b.thiophene for light-emitting diodes and photovoltaic cells // Macromolecules. 2007. Vol. 40. P. 6164—6171.

5. Khalil G. E., AdawiA.M., Fox A.M. et al. Single molecule spectroscopy of red- and green-emitting fluorene-based copolymers // J. Chem Phys. 2009. Vol. 130. 044093.

6. ul Haq RajaI., LeeJ. Y., KimI. T., LeeS.H. Recent progress in the development of polymers for white light-emitting polymer devices // Monatshefte fuer Chemie. 2008. Vol. 139, N 7. P. 725.

7. Zhang B., QinO., Ding J. et al. High performance all-polymer white-light-emitting diodes using polyfluorene // Adv. Funct. Mater. 2010. Vol. 20, N 17. P. 2951.

8. Miyaura N., Suzuki A. Palladium-catalyzed cross-coupling reactions of organoboron compounds // Chem. Rev. 1995. Vol. 95. N 7. P. 2457-2483.

9. Yamamoto H. New reaction and new catalyst // Tetrahedron. 2007. Vol. 63. P. 8377-8412.

10. Цветков В. Н. Жесткоцепные полимерные молекулы. Л.: Наука, 1986.

11. Stewart J. J. P. MOPAC: A semiempirical molecular orbital program //J. Computer-Aided Mol. Design. 1990. Vol. 4, N 1. P. 1-103.

12. Рюмцев Е. И., Евлампиева Н. П., Ковшик А. П. и др. Электрооптические свойства растворов и полярность молекул жидкокристаллических флуоренов // Опт. и спектр. 1993. Т. 75. Вып. 1. С. 83-87.

13. Caffery M. L., Dobosh P. A., Richardson D. M. Laboratory exercises using hyperchem. Dainesville, USA: Hypercube. Inc., 1998.

14. LiZh.H., WongM.Sh., TaoYe., Lu J. Diphenylamino end-capped oligofluorenes with enhanced functional properties for blue light emission: Synthesis and structure-property relationships // Chem. Rev. J. 2005. Vol. 11. P. 3285-3293.

15. Van Vooren A., KimJi-S., CornilJ. Intrachain versus interchain electron transport in poly(fluorine -alt-benzothiadiazole): A quantum-chemical insight // Chem. Phys. Phys. Chem. 2008. Vol. 9. P. 989-993.

Статья поступила в редакцию 18 апреля 2014 г.

Контактная информация

Евлампиева Наталья Петровна — доцент; e-mail: [email protected] Хурчак Александр Петрович — аспирант; e-mail: [email protected] Носова Галина Ивановна — кандидат химических наук; e-mail: [email protected] Смыслов Руслан Юрьевич — кандидат химических наук; e-mail: [email protected] Березин Иван Андреевич — старший лаборант; e-mail: [email protected]

Якиманский Александр Вадимович — заведующий лабораторией; e-mail: [email protected]

Yevlampieva Natalia Petrovna — Associate Professor; e-mail: [email protected] Khurchak Alexander Petrovich — post-graduate student; e-mail: [email protected] Nosova Galina Ivanovna — Candidate of Chemistry; e-mail: [email protected] Smyslov Ruslan Yur'evich — Candidate of Chemistry; e-mail: [email protected] Berezin Ivan Andreevich — senior assistant; e-mail: [email protected] Yakimansky Alexander Vadimovich — Head of laboratory; e-mail: [email protected]

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.